本发明专利技术涉及具有厚度薄、热膨胀系数低及热放出高等特性的复合材料的制造方法、通过该制造方法制造的复合材料及利用该复合材料的覆铜板层压板。根据本发明专利技术的利用单方向碳纤维预浸料织物的复合材料，利用通过包括如下步骤的方法制造的单方向碳纤维预浸料织物，该方法包括：制造单方向碳纤维预浸料的步骤；将制造的单方向碳纤维预浸料切断成一定宽幅的步骤；将切断成一定宽幅的单方向碳纤维预浸料织制成织物的步骤；及将织制的单方向碳纤维预浸料织物进行成型的步骤。本发明专利技术的复合材料具有更薄的厚度，且具有X、Y方向的热膨胀系数差异小的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有厚度薄、热膨胀系数低及热放出高等特性的复合材料的制造方法、通过该制造方法制造的复合材料及利用该复合材料的覆铜板层压板；具体地，涉及利用单方向碳纤维(un1-directional carbon fiber)预浸料(prepreg)的复合材料的制造方法、利用该制造方法制造的复合材料及利用该复合材料的覆铜板层压板。
技术介绍
广泛用作印刷电路板的覆铜的薄层积板-覆铜板层压板(Copper CladLaminate:CCL)通常具有在两个铜层之间形成绝缘层的结构。用作覆铜板层压板基础材料的绝缘层的素材-树脂虽然绝缘性优异，但是具有机械强度弱、随着温度的尺寸变化比金属大的缺点。为了弥补树脂层的上述缺点，纸、玻璃纤维或无纺布成为用于增加树脂层的强度及减少随着温度的尺寸变化的补强基材。覆铜板层压板可分为在玻璃纤维中浸溃环氧树脂的玻璃纤维/环氧树脂(Glass/Epoxy)覆铜板层压板、用于制造印刷电路板的纸/苯酹(Paper/Phenol)覆铜板层压板、具有2中以上的补强基材的复合(Composite)覆铜板层压板、在信息处理领域中所使用的利用具有低漏电率的补强基材的高频用覆铜板层压板及由柔韧性高的聚酯或聚酰亚胺薄膜和铜箔制成的柔性(Flexible)覆铜板层压板。同便携式移动通信终端一样，人们对电子产品的移动性(portability)也产生了要求，因而随着对构成电子产品的印刷电路板(PCB;Printed Circuit Board)的小型化、薄板化、高直接化，还要求高性能和功能。其结果是用于电子产品的印刷电路板中的元件包密度增加，安装的层数多层化，同时印刷电路板从单面变为双面。通常使用的球栅阵列(BGA, Ball Grid Array)封装工艺、系统级封装(SiP, Systemin Package)及多芯片模块(MCM, Multi Chip Module)的情况都由于主板(Main Board)和子板(Sub Board)或芯(Chip)和芯相互之间的热膨胀系数(CTE;Coefficient of ThermalExpansion)的差异而可能发生翅曲(Warpage),结果芯和芯还有基板的连接上可能发生裂隙(Crack)。S卩，通常使用的印刷电路板的热膨胀系数约为12-20ppm (半导体封装用FR-4、epoxy/玻璃纤维),而通过焊球(Solder Ball)安装于基板上的芯(半导体、娃片)的热膨胀系数为2-5ppm，由于在产品的使用时发生的热而导致焊球的疲劳寿命降低，同时基板水平膨胀而变形。尤其薄板产品时对热膨胀系数的敏感性大、取给或使用中对小小的外部冲击也敏感而产生不良，产品的可靠性降低。为了消除印刷电路板和在其上安装的芯之间的热膨胀系数的差异引起的问题，现有技术中有韩国注册专利第847003号“用于印刷电路板的碳纤维补强材料”。在该现有技术中公开了，如图8所不,将横、竖相互织造的碳纤维布(Carbon Fiber Cloth)和碳纤维粉碎粒子中的一种或两种含浸在含有溶剂、催化剂、硬化剂及环氧树脂的聚合物(Polymer)溶体中，利用多个辊(roll)将其加工成所需的厚度后，在60-140°C下干燥而制造的用于印刷电路板的碳纤维补强材料。此外，该现有技术中还公开了，如图9所示，在用于印刷电路板的碳纤维补强材料的上下表面形成铜箔的覆铜板层压板。但是这种利用碳纤维织物的印刷电路板用补强材料由于是织造碳纤维本身，而在减少厚度方面受限，且具有在织物中产生空隙(缝隙)的缺点。即，目前生产的最细的碳纤维为IK (这里“K”是指构成碳纤维的细丝的股数，是指1000股)，由于由1000股的碳纤维细丝束(yarn)构成，织成织物时所织造的碳纤维织物的厚度具有限制，最薄的厚度为140 μ m左右。此外，在织造碳纤维之后要在树脂中含浸而制作，即使再努力使得碳纤维织物的经丝和纬丝之间没有缝隙，在将树脂含浸时由于工序的张力而出现在经丝方向上的宽幅减少的现象以及由于树脂而使经丝和纬丝的宽幅减少而产生缝隙变大的问题，因此在印刷电路板通孔加工时，照射一定强度的激光而加工一定厚度的孔时，由于空隙(缝隙)而导致空隙部位和碳纤维部位的强度差异，从而形成不均匀的通孔。例如，为了加工存在碳纤维的部位而照射一定强度的激光时，空隙部位(只有树脂的部位)的加工过度而导致产生通孔的深度比所需的要深的问题，为了防止这一问题而照射弱强度的激光时，又产生存在碳纤维的部位达不到所需的深度而加工不足的问题。此外，由于利用织物织造时发生的经丝和纬丝碳纤维的张力差异及树脂含浸工序中发生的张力问题，而导致产生X、Y轴的热膨胀系数差异的问题。本专利技术是为了解决现有技术的上述问题而提出，具有以下目的。现有技术专利文献专利文献I韩国注册专利第10-0847003号
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于提供利用单方向碳纤维预浸料织物而克服了现有技术所具有的受到的厚度限制的复合材料的制造方法。本专利技术的另一目的在于，提供印刷电路板之外还用于计算机、通信仪器、控制机械、发电机、变压机、马达或配电板等多种电器或电子仪器中的具有低热膨胀系数和高热放出特性的复合材料的制造方法、通过该制造方法制造的复合材料及利用该复合材料的覆铜板层压板。技术方案根据本专利技术的利用单方向碳纤维预浸料织物的复合材料，利用通过包括如下步骤的方法制造的单方向碳纤维预浸料织物，该方法包括:制造单方向碳纤维预浸料的步骤；将制造的单方向碳纤维预浸料切断成一定宽幅的步骤；将切断成一定宽幅的单方向碳纤维预浸料织制成织物的步骤；及将织制的单方向碳纤维预浸料织物进行成型的步骤。此时，用于单方向碳纤维预浸料的制造的碳纤维为1K、3K、6K、12K或24K碳纤维。根据本专利技术的覆铜板层压板是通过制造单方向碳纤维预浸料，将制造的单方向碳纤维预浸料以一定宽幅切断，将以一定宽幅切断的单方向碳纤维预浸料织制成织物，并在织制的单方向碳纤维预浸料织物的上下表面层积铜箔一体成型。根据本专利技术，由于利用了在制造单方向碳纤维预浸料之后将其织制的单方向碳纤维预浸料织物，相比织制碳纤维束的现有技术，具有更薄的厚度，且由于是将树脂含浸状态的预浸料进行织制，在织造状态下不需要单独的树脂含浸工序，因此能够防止含浸工序中发生的缝隙变大，且X、Y方向的张力差异不大，具有X、Y方向的热膨胀系数差异小的优点。此外，相比以往使用的印刷电路板的元件，具有更低的热膨胀系数，由于碳纤维的高热传导率，而能够更快速地将印刷电路板中潜在的热量进行发散，起到热导体的功能，从而具有延长基板的寿命、防止热变形及延长广品寿命的效果。还有，以往所使用的利用IK的最细碳纤维织造的织物为具有同一厚度的织物，在单方向碳纤维预浸料织物中可以使用价格低廉的12K纤维织造，因此就相同厚度的织物而言本专利技术更加经济。附图说明本专利技术中所附的以下附图仅是例示本专利技术的优选实施例，与本专利技术的详细说明一同起到帮助理解本专利技术技术思想的作用，本专利技术的范围并不由这些随附的附图所记载的事项所限定。图1及图2分别是本专利技术的超薄板复合材料的制造工序及单方向碳纤维预浸料的制造工序。图3是利用单方向碳纤维预浸料制造碳纤维单方向预浸料织物的制造工序的照片。图4是碳纤维单方向预浸料织物的成型工序的照片本文档来自技高网...
【技术保护点】
利用单方向碳纤维预浸料织物的复合材料，其特征在于，该复合材料利用通过包括如下步骤的方法制造的单方向碳纤维预浸料织物，制造单方向碳纤维预浸料的步骤；将制造的单方向碳纤维预浸料切断成一定宽幅的步骤；将切断成一定宽幅的单方向碳纤维预浸料织制成织物的步骤；以及将织制的单方向碳纤维预浸料织物进行成型的步骤。
【技术特征摘要】
2012.02.20 KR 10-2012-00170431.利用单方向碳纤维预浸料织物的复合材料，其特征在于，该复合材料利用通过包括如下步骤的方法制造的单方向碳纤维预浸料织物，制造单方向碳纤维预浸料的步骤；将制造的单方向碳纤维预浸料切断成一定宽幅的步骤；将切断成一定宽幅的单方向碳纤维预浸料织制...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵演镐，赵文秀，金正喆，姜锡远，
申请(专利权)人：赵演镐，
类型：发明
国别省市：
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